Le caoutchouc tire son nom du mot indien "caoutchouc", qui signifie littéralement "larmes d'un arbre". Les Mayas et les Aztèques l'extraient de la sève de l'hévéa du Brésil (Hevea brasiliensis ou hévéa), semblable à la sève blanche du pissenlit, qui s'assombrissait et durcissait à l'air. Du jus, ils ont évaporé une substance résineuse foncée collante "caoutchouc", en faisant des chaussures, des tissus, des récipients et des jouets pour enfants primitifs imperméables. En outre, les Indiens avaient un jeu d'équipe rappelant le basket-ball, dans lequel des balles en caoutchouc spéciales étaient utilisées, qui se distinguaient par leur incroyable capacité de saut. Lors des Grandes Découvertes Géographiques, Colomb apporta en Espagne, parmi d'autres merveilles d'Amérique du Sud, plusieurs de ces boules. Ils sont tombés amoureux des Espagnols qui, après avoir changé les règles des compétitions indiennes, ont inventé quelque chose qui est devenu le prototype du football d'aujourd'hui.
La mention suivante du caoutchouc n'apparaît qu'en 1735, lorsque le voyageur et naturaliste français Charles Condamine, explorant le bassin amazonien, découvre l'hévéa et sa sève laiteuse pour les Européens. L'arbre découvert par les membres de l'expédition dégageait une étrange résine à durcissement rapide, qui fut plus tard appelée "caoutchouc" par les penseurs de l'Académie des sciences de Paris. Après en 1738, la Condamine a apporté sur le continent des échantillons de caoutchouc et de divers produits, ainsi qu'une description détaillée des méthodes d'extraction, en Europe a commencé à rechercher des moyens d'utiliser cette substance. Les Français tissaient des fils de caoutchouc avec du coton et les utilisaient comme jarretelles et bretelles. Le cordonnier anglais héréditaire Samuel Peel a reçu en 1791 un brevet pour la fabrication de tissus imprégnés d'une solution de caoutchouc dans la térébenthine, créant la société Peal & Co. Dans le même temps, les premières expériences sur la protection des chaussures avec des housses à partir d'un tel tissu ont vu le jour. En 1823, un certain Charles Mackintosh d'Ecosse a inventé le premier imperméable imperméable, en ajoutant un mince morceau de caoutchouc entre deux couches de tissu. Les imperméables deviennent rapidement populaires, portent le nom de leur créateur et marquent le début d'un véritable « boom du caoutchouc ». Et bientôt en Amérique, par temps humide, ils ont commencé à mettre des chaussures en caoutchouc indiennes maladroites - des galoches - par-dessus leurs chaussures. Jusqu'à sa mort, Macintosh a continué à mélanger le caoutchouc avec diverses substances telles que la suie, les huiles, le soufre pour tenter de modifier ses propriétés. Mais ses expériences n'ont pas abouti.
Le tissu caoutchouté était utilisé pour fabriquer des vêtements, des chapeaux et des toits de camionnettes et de maisons. Cependant, ces produits présentaient un inconvénient - une plage de température étroite d'élasticité du caoutchouc. Par temps froid, un tel tissu durcissait et pouvait se fissurer, et par temps chaud, au contraire, se ramollissant, se transformait en une masse collante fétide. Et si les vêtements pouvaient être rangés dans un endroit frais, les propriétaires de toits en tissu caoutchouté devaient supporter des odeurs désagréables. Ainsi, la fascination pour les nouveaux matériaux est vite passée. Et les chaudes journées d'été ont ruiné les entreprises qui ont établi la production de caoutchouc, car tous leurs produits se sont transformés en gelée nauséabonde. Et le monde a encore oublié le caoutchouc et tout ce qui s'y rapporte pendant plusieurs années.
Une chance a aidé à survivre à la renaissance des produits en caoutchouc. Charles Nelson Goodyear, qui a vécu en Amérique, a toujours cru que le caoutchouc pouvait devenir un bon matériau. Il a nourri cette idée pendant de nombreuses années, la mélangeant avec insistance avec tout ce qui lui tombait sous la main: avec du sable, avec du sel, voire avec du poivre. En 1939, après avoir dépensé toutes ses économies et dû plus de 35 000 dollars, il a réussi.
Les contemporains ont ridiculisé le chercheur excentrique: « Si vous rencontrez un homme avec des bottes en caoutchouc, un manteau en caoutchouc, un chapeau haut de forme en caoutchouc et un portefeuille en caoutchouc dans lequel il n'y aura pas un centime, alors vous pouvez être sûr - vous êtes devant Goodyear."
Il existe une légende selon laquelle le processus chimique qu'il a découvert, appelé vulcanisation, est apparu grâce à un morceau de cape de Macintosh oublié sur le poêle. D'une manière ou d'une autre, ce sont les atomes de soufre qui unissent les chaînes moléculaires du caoutchouc naturel, le transformant en un matériau élastique résistant à la chaleur et au gel. C'est lui qu'on appelle caoutchouc aujourd'hui. L'histoire de cet homme têtu a une fin heureuse, il a vendu le brevet de son invention et payé toutes ses dettes.
Au cours de la vie de Goodyear, une production rapide de caoutchouc a commencé. Les États-Unis ont immédiatement pris les devants dans la production de galoches, qui ont été vendues dans le monde entier, y compris en Russie. Ils étaient chers et seuls les riches pouvaient se permettre de les acheter. Le plus curieux est que les galoches n'étaient pas utilisées pour empêcher les chaussures principales de se mouiller, mais comme pantoufles de maison pour les invités, afin qu'elles ne tachent pas les tapis et le parquet. En Russie, la première entreprise de fabrication de produits en caoutchouc a été ouverte à Saint-Pétersbourg en 1860. L'homme d'affaires allemand Ferdinand Krauskopf, qui possédait déjà une usine de production de galoches à Hambourg, a évalué les perspectives du nouveau marché, trouvé des investisseurs et créé le Partenariat de la manufacture russo-américaine.
Peu de gens savent que la société finlandaise Nokia, entre autres, de 1923 à 1988 s'est spécialisée dans la production de bottes en caoutchouc et de galoches. En fait, pendant les années de crise, cela a permis de maintenir l'entreprise à flot. Le Nokia de renommée mondiale est devenu grâce à ses téléphones portables.
Dans la seconde moitié du 19ème siècle, le Brésil a connu l'apogée de son apogée, étant un monopole de la culture de l'hévéa. Manaus, l'ancien centre de la région du caoutchouc, est devenue la ville la plus riche de l'hémisphère occidental. Quel était le magnifique opéra construit dans une ville cachée par la jungle. Il a été créé par les meilleurs architectes de France et les matériaux de construction ont été apportés d'Europe même. Le Brésil gardait soigneusement la source de son luxe. La peine de mort a été prononcée pour une tentative d'exportation de graines d'hévéa. Cependant, en 1876, l'Anglais Henry Wickham enleva secrètement soixante-dix mille graines d'hévéa dans les cales du navire "Amazonas". Ils ont servi de base aux premières plantations d'hévéas, établies dans les colonies d'Angleterre en Asie du Sud-Est. C'est ainsi que le caoutchouc naturel britannique bon marché est apparu sur le marché mondial.
Bientôt, une variété de produits en caoutchouc ont conquis le monde entier. Les bandes transporteuses, toutes sortes de courroies d'entraînement, les chaussures, les isolants électriques flexibles, les bandes élastiques en lin, les ballons pour bébés, les amortisseurs, les joints, les tuyaux et bien plus encore étaient fabriqués à partir de caoutchouc. Il n'y a tout simplement aucun autre produit semblable au caoutchouc. Il est isolant, imperméable, souple, extensible et compressible. En même temps, il est durable, solide, facile à traiter et résistant à l'abrasion. L'héritage des Indiens s'est avéré bien plus précieux que tout l'or du célèbre Eldorado. Il est impossible d'imaginer toute notre civilisation technique sans caoutchouc.
L'application principale du nouveau matériau a été la découverte et la distribution, d'abord de pneus de voiture en caoutchouc, puis de pneus de voiture. Malgré le fait que les voitures à pneus métalliques étaient très inconfortables et faisaient un bruit et des secousses terribles, la nouvelle invention n'a pas été bien accueillie. En Amérique, ils ont même interdit les voitures sur pneus pleins massifs, car elles étaient réputées très dangereuses en raison de l'impossibilité du bruit pour avertir les passants de la proximité du véhicule.
En Russie, de telles voitures hippomobiles ont également provoqué le mécontentement. Le principal problème résidait dans le fait qu'ils jetaient souvent de la boue sur les piétons qui n'avaient pas le temps de rebondir. Les autorités de Moscou ont dû promulguer une loi spéciale sur l'équipement des voitures avec des pneus en caoutchouc avec des plaques d'immatriculation spéciales. Cela a été fait pour que les habitants de la ville puissent remarquer et traduire leurs contrevenants en justice.
La production de caoutchouc a été multipliée par plusieurs, mais la demande a continué de croître. Depuis une centaine d'années, les scientifiques du monde entier cherchent un moyen d'apprendre à le fabriquer chimiquement. Peu à peu, il a été découvert que le caoutchouc naturel est un mélange de plusieurs substances, mais 90 pour cent de sa masse est un hydrocarbure polyisoprène. Ces substances appartiennent au groupe des polymères - des produits de poids moléculaire élevé formés en combinant de très nombreuses molécules identiques de substances beaucoup plus simples appelées monomères. Dans le cas du caoutchouc, il s'agissait de molécules d'isoprène. Dans des conditions favorables, les molécules de monomère se sont réunies en de longues chaînes de brins flexibles. Cette réaction de formation d'un polymère est appelée polymérisation. Les dix pour cent restants du caoutchouc étaient constitués de substances minérales et protéiques résineuses. Sans eux, le polyisoprène est devenu très instable, perdant ses précieuses propriétés d'élasticité et de résistance à l'air. Ainsi, pour apprendre à fabriquer du caoutchouc artificiel, les scientifiques ont dû résoudre trois choses: synthétiser l'isoprène, le polymériser et protéger le caoutchouc résultant de la décomposition. Chacune de ces tâches s'est avérée extrêmement difficile. En 1860, le chimiste anglais Williams obtint de l'isoprène à partir de caoutchouc, un liquide incolore à l'odeur particulière. En 1879, le Français Gustave Bouchard réchauffa l'isoprène et, à l'aide d'acide chlorhydrique, put effectuer la réaction inverse - pour obtenir du caoutchouc. En 1884, le scientifique britannique Tilden isola l'isoprène en décomposant la térébenthine lors du chauffage. Malgré le fait que chacune de ces personnes ait contribué à l'étude du caoutchouc, le secret de sa fabrication restait entier au XIXe siècle, car toutes les méthodes découvertes étaient impropres à la production industrielle en raison du faible rendement en isoprène, du coût élevé de la matière première matériaux, la complexité des processus techniques et un certain nombre d'autres facteurs.
Au début du XXe siècle, des chercheurs se sont demandé si l'isoprène était vraiment nécessaire pour fabriquer du caoutchouc ? Existe-t-il un moyen d'obtenir la macromolécule requise à partir d'autres hydrocarbures ? En 1901, le scientifique russe Kondakov découvre que le diméthylbutadiène, laissé pendant un an dans l'obscurité, se transforme en une substance caoutchouteuse. Cette méthode a ensuite été utilisée pendant la Première Guerre mondiale par l'Allemagne, coupée de toutes sources. Le caoutchouc synthétique était de très mauvaise qualité, le processus de fabrication était très compliqué et le prix était prohibitif. Après la guerre, ce caoutchouc méthyle n'a jamais été produit ailleurs. En 1914, les chercheurs anglais Matthews et Strange ont fabriqué un très bon caoutchouc à partir de divinyle en utilisant du sodium métallique. Mais leur découverte n'allait pas plus loin que des expériences en laboratoire, car il n'était pas clair comment, à son tour, produire du divinyle. Ils n'ont pas non plus réussi à créer une usine de synthèse dans l'usine.
Quinze ans plus tard, notre compatriote Sergueï Lebedev a trouvé la réponse à ces deux questions. Avant la guerre mondiale, les usines russes produisaient environ douze mille tonnes de caoutchouc par an à partir de caoutchouc importé. Après la fin de la révolution, les besoins du nouveau gouvernement, qui procédait à l'industrialisation de l'industrie, en caoutchouc se multiplièrent. Un char nécessitait 800 kilogrammes de caoutchouc, une voiture - 160 kilogrammes, un avion - 600 kilogrammes, un navire - 68 tonnes. Chaque année, les achats de caoutchouc à l'étranger augmentaient et augmentaient, malgré le fait qu'en 1924 son prix atteignait deux mille cinq cents roubles-or la tonne. Les dirigeants du pays n'étaient pas tellement préoccupés par la nécessité de payer des sommes d'argent aussi énormes, mais plutôt par la dépendance dans laquelle les fournisseurs mettaient l'État soviétique. Au plus haut niveau, il a été décidé de développer une méthode industrielle pour la fabrication de caoutchouc synthétique. Pour cela, fin 1925, le Conseil suprême de l'économie nationale proposa un concours sur la meilleure manière de l'obtenir. La concurrence était internationale, cependant, selon les conditions, le caoutchouc devait être fabriqué à partir de produits extraits en Union soviétique et son prix ne devait pas dépasser la moyenne mondiale des cinq dernières années. Les résultats du concours ont été résumés le 1er janvier 1928 à Moscou sur la base des résultats de l'analyse des échantillons soumis pesant au moins deux kilogrammes.
Sergei Vasilievich Lebedev est né le 25 juillet 1874 dans la famille d'un prêtre de Lublin. Lorsque le garçon avait sept ans, son père est décédé et sa mère a été forcée de déménager avec les enfants chez leurs parents à Varsovie. Pendant ses études au gymnase de Varsovie, Sergueï s'est lié d'amitié avec le fils du célèbre chimiste russe Wagner. Visitant souvent leur maison, Sergei a écouté les histoires fascinantes du professeur sur ses amis Mendeleev, Butlerov, Menshutkin, ainsi que sur la science mystérieuse traitant de la transformation des substances. En 1895, après avoir obtenu son diplôme du gymnase, Sergei entra à la Faculté de physique et de mathématiques de l'Université de Saint-Pétersbourg. Le jeune homme passait tout son temps libre dans la maison de Maria Ostroumova, qui était la sœur de sa mère. Elle avait six enfants, mais Sergey s'intéressait particulièrement à sa cousine Anna. Elle était une artiste prometteuse et a étudié avec Ilya Repin. Lorsque les jeunes ont réalisé que leurs sentiments étaient loin de leurs proches, ils ont décidé de se fiancer. En 1899, Lebedev est arrêté pour avoir participé à des émeutes étudiantes et exilé de la capitale pendant un an. Cependant, cela ne l'a pas empêché de sortir brillamment de l'université en 1900. Pendant la guerre russo-japonaise, Sergueï Vassilievitch est enrôlé dans l'armée et à son retour en 1906, il se consacre entièrement à la recherche. Il a vécu toute la journée dans le laboratoire, se faisant un lit de couvertures stockées en cas d'incendie. Anna Petrovna Ostroumova a trouvé à plusieurs reprises Sergei à l'hôpital, soigné pour des brûlures reçues à la suite d'expériences dangereuses, que le chimiste a toujours effectuées lui-même. Déjà à la fin de 1909, travaillant presque seul, il réussit à obtenir des résultats impressionnants, démontrant à ses collègues le polymère caoutchouteux du divinyle.
Sergei Vasilievich Lebedev était bien conscient de toutes les difficultés de la production de caoutchouc synthétique, mais a décidé de participer à la compétition. La période était difficile, Lebedev dirigeait le département de chimie générale de l'université de Léningrad, il devait donc travailler le soir, le week-end et totalement gratuitement. Heureusement, plusieurs étudiants ont décidé de l'aider. Pour respecter le délai, tout le monde a travaillé avec beaucoup de stress. Des expériences difficiles ont été menées dans les pires conditions. Les participants à cette entreprise ont rappelé plus tard qu'absolument rien ne manquait et qu'ils devaient faire ou trouver par eux-mêmes. Par exemple, la glace pour le refroidissement des processus chimiques était entièrement divisée sur la Neva. Lebedev, en plus de sa spécialité, maîtrisait les métiers de souffleur de verre, de serrurier et d'électricien. Et pourtant les choses avançaient. Grâce à des recherches antérieures à long terme, Sergei Vasilyevich a immédiatement abandonné les expériences avec l'isoprène et a opté pour le divinyl comme produit de départ. Lebedev a essayé le pétrole comme matière première facilement disponible pour la production de divinyle, mais s'est ensuite installé sur l'alcool. L'alcool s'est avéré être le matériau de départ le plus réaliste. Le principal problème avec la réaction de décomposition de l'alcool éthylique en divinyle, hydrogène et eau était le manque d'un catalyseur approprié. Sergei Vasilievich a suggéré qu'il pourrait s'agir de l'une des argiles naturelles. En 1927, alors qu'il est en vacances dans le Caucase, il recherche et étudie constamment des échantillons d'argile. Il a trouvé celui dont il avait besoin sur Koktebel. La réaction en présence de l'argile qu'il trouva donna un excellent résultat, et fin 1927 le divinyle fut obtenu à partir de l'alcool.
Anna Lebedeva, l'épouse du grand chimiste, se souvient: « Parfois, au repos, il s'allongeait sur le dos, les yeux fermés. Il semblait que Sergei Vasilyevich dormait, puis il a sorti son cahier et a commencé à écrire des formules chimiques. Plusieurs fois, assis dans un concert et excité par la musique, il a sorti à la hâte son cahier ou même une affiche et a commencé à écrire quelque chose, puis à tout mettre dans sa poche. La même chose pourrait arriver lors d'expositions. »
La polymérisation du divinyle a été réalisée par Lebedev selon la méthode de chercheurs britanniques en présence de sodium métallique. Au stade final, le caoutchouc résultant a été mélangé avec de la magnésie, du kaolin, de la suie et d'autres composants pour éviter la pourriture. Le produit fini étant obtenu en très petites quantités - quelques grammes par jour - le travail s'est poursuivi presque jusqu'aux derniers jours du concours. Fin décembre, la synthèse de deux kilogrammes de caoutchouc est achevée et il est envoyé dans la capitale.
Anna Petrovna a écrit dans ses mémoires: « Le dernier jour, le réveil a régné dans le laboratoire. Les personnes présentes étaient heureuses et heureuses. Comme d'habitude, Sergei Vasilyevich était silencieux et retenu. Souriant légèrement, il nous regarda, et tout indiquait qu'il était content. Le caoutchouc ressemblait à un gros pain d'épice, de couleur semblable au miel. L'odeur était piquante et plutôt désagréable. Une fois la description de la méthode de fabrication du caoutchouc terminée, il a été emballé dans une boîte et emmené à Moscou. »
Le jury a terminé d'examiner les échantillons soumis en février 1928. Ils étaient très peu nombreux. Les résultats des travaux de scientifiques français et italiens, mais la lutte principale s'est déroulée entre Sergei Lebedev et Boris Byzov, qui a reçu du divinyl du pétrole. Au total, le caoutchouc de Lebedev a été reconnu comme le meilleur. La production de divinyle à partir de matières premières pétrolières était plus difficile à commercialiser à l'époque.
Les journaux du monde entier ont écrit sur l'invention du caoutchouc synthétique en Russie. Beaucoup n'ont pas aimé. Le célèbre scientifique américain Thomas Edison a déclaré publiquement: « En principe, il est impossible de fabriquer du caoutchouc synthétique. J'ai essayé de faire l'expérience moi-même et j'en étais convaincu. Par conséquent, les nouvelles du Pays des Soviets sont encore un autre mensonge. »
L'événement était d'une grande importance pour l'industrie soviétique, permettant de réduire la consommation de caoutchoucs naturels. En outre, le produit synthétique avait de nouvelles propriétés, par exemple une résistance à l'essence et aux huiles. Sergei Vasilyevich a été chargé de poursuivre la recherche et de fabriquer une méthode industrielle pour la production de caoutchouc. Le dur labeur a recommencé. Cependant, maintenant Lebedev avait plus qu'assez d'opportunités. Conscient de l'importance du travail, le gouvernement a donné tout ce dont il avait besoin. Un laboratoire de caoutchouc synthétique a été créé à l'Université de Léningrad. Au cours de l'année, une installation expérimentale y a été construite, produisant deux à trois kilogrammes de caoutchouc par jour. À la fin de 1929, la technologie du processus d'usine a été achevée et en février 1930, la construction de la première usine a commencé à Leningrad. Le laboratoire de l'usine, équipé sur ordre de Lebedev, était un véritable centre scientifique pour le caoutchouc synthétique et, en même temps, l'un des meilleurs laboratoires chimiques de l'époque. Ici, le célèbre chimiste a formulé plus tard les règles qui ont permis à ses disciples d'identifier correctement les substances à synthétiser. De plus, Lebedev avait le droit de choisir lui-même n'importe quel spécialiste. Pour toute question qui se pose, il doit contacter Kirov personnellement. La construction de l'usine pilote fut achevée en janvier 1931 et en février, les premiers 250 kilogrammes bon marché de caoutchouc synthétique furent déjà reçus. La même année, Lebedev a reçu l'Ordre de Lénine et a été élu à l'Académie des sciences. Bientôt, la construction de trois autres usines géantes a été posée selon un seul projet - à Efremov, Yaroslavl et Voronej. Et avant la guerre, une plante est apparue à Kazan. La capacité de chacun d'eux était de dix mille tonnes de caoutchouc par an. Ils ont été construits à proximité des lieux de production d'alcool. Initialement, les produits alimentaires, principalement les pommes de terre, étaient utilisés comme matières premières pour l'alcool. Une tonne d'alcool nécessitait douze tonnes de pommes de terre, alors qu'à l'époque, fabriquer un pneu pour une voiture nécessitait environ cinq cents kilogrammes de pommes de terre. Les usines ont été déclarées chantiers de construction du Komsomol et ont été construites à une vitesse vertigineuse. En 1932, le premier caoutchouc a été produit par l'usine de Yaroslavl. Initialement, dans les conditions de production, la synthèse du divinyle était difficile. Il était nécessaire d'ajuster l'équipement, alors Lebedev, avec ses employés, s'est d'abord rendu à Yaroslavl, puis à Voronej et Efremov. Au printemps 1934, à Efremov, Lebedev contracte le typhus. Il est décédé peu après son retour à la maison à l'âge de soixante ans. Son corps a été enterré dans la Laure Alexandre Nevski.
Cependant, l'affaire, à laquelle il a donné un fondement si important, s'est développée. En 1934, l'Union soviétique a produit onze mille tonnes de caoutchouc artificiel, en 1935 - vingt-cinq mille et en 1936 - quarante mille. Le problème scientifique et technique le plus difficile a été résolu avec succès. La possibilité d'équiper les véhicules de pneus fabriqués dans le pays a joué un rôle important dans la victoire sur le fascisme.
À la deuxième place dans la production de caoutchoucs synthétiques à cette époque se trouvaient les Allemands, qui se préparaient activement à la guerre. Leur production a été établie dans une usine de la ville de Shkopau, que l'URSS, après la victoire, a emmenée à Voronej en vertu de réparations. Le troisième producteur d'acier était les États-Unis d'Amérique après la perte des marchés du caoutchouc naturel au début de 1942. Les Japonais ont capturé l'Indochine, les Pays-Bas, l'Inde et la Malaisie, où plus de 90 pour cent du produit naturel a été extrait. Après l'entrée de l'Amérique dans la Seconde Guerre mondiale, les ventes ont été suspendues, en réponse, le gouvernement américain a construit 51 usines en moins de trois ans.
La science non plus ne s'est pas arrêtée. Les méthodes de fabrication et la base de matières premières ont été améliorées. Selon leur application, les caoutchoucs synthétiques ont été divisés en caoutchoucs généraux et spéciaux avec des propriétés spécifiques. Des groupes spéciaux de caoutchoucs artificiels ont émergé, tels que les latex, les oligomères de durcissement et les mélanges de plastifiants. A la fin du siècle dernier, la production mondiale de ces produits atteignait douze millions de tonnes par an, produites dans vingt-neuf pays. Jusqu'en 1990, notre pays occupait la première place en termes de production de caoutchouc synthétique. La moitié des caoutchoucs artificiels produits en URSS étaient exportés. Cependant, après l'effondrement de l'Union soviétique, la situation a radicalement changé. D'une position de leader, notre pays a d'abord été parmi les retardataires, puis est tombé dans la catégorie du rattrapage. Ces dernières années, il y a eu une amélioration de la situation dans cette industrie. La part de la Russie sur le marché mondial de la production de caoutchouc synthétique est aujourd'hui de neuf pour cent.
